1>83 Плазма — четвертое состояние вещества. Изд. 4-е. С послесловием академика Р. 3. Саг-деева. М. Атомиздат, 1975.
160 с., с ил.
В книге изложены в общедоступной форме основные идеи физики плазмы как на основе модели непрерывной проводящей среды (магнитная гидродинамика), так и посредством рассмотрения движения отдельных заряженных частиц и их столкновений (физическая кинетика). В качестве приложений рассматриваются колебания плазмы, неустойчивость, сжатие и удержание плазмы магнитными полями, ускорение плазмы. Основное внимание уделяется качественной стороне явлений. Формулы даются только в простейших случаях.
Книга рассчитана на инженеров, научных работников и студентов, интересующихся проблемами управляемых термоядерных реакций и ускорения плазмы. Рисунков 47.
ОТ АВТОРА
Идея этой книги принадлежит покойному Игорю Васильевичу Курчатову. Он предложил автору изложить основы физики плазмы без лишней математики, но с достаточной полнотой. Это оказалось нелегкой задачей. Чтобы объяснить физическую картину явлений в плазме, не прибегая к громоздким формулам, нужно было тщательно продумать ее. Книга не застала в живых своего вдохновителя, которому автор может только выразить свою запоздалую, но самую глубокую признательность. Задача книги — способствовать ознакомлению начинающего читателя с наукой о плазме. Непосредственно книга имеет в виду инженера и техника. Но мы старались сделать ее доступной и менее подготовленному читателю со знаниями на уровне средней школы. Более трудные места в книге выделены петитом. В основном тексте используемая математика не выходит за рамки элементарной алгебры. Для понимания книги требуются также элементарные представления об электричестве и магнетизме, основах электротехники и радиотехники — все это входит в современные программы средней школьь
Книга не предназначена для легкого чтения. Мы рассчитываем на читателя, для которого знакомство с плазмой не должно быть мимолетным. Надеемся, что он захочет продолжить и углубить его, обратившись к более специальной литературе. Поэтому мы не избегали не только простых формул, но и важнейших специальных терминов. Каждая научная дисциплина имеет свой язык. Отправляясь в туристическую поездку, мы должны хоть немного познакомиться не только с географией, но и с языком той страны, 'куда едем. И не менее удивительное путешествие в новую область знаний также требует хоть некоторого знакомства с ее специальным языком. Конечно, каждый новый термин тут же поясняется и выделяется курсивом.
Во всей книге применяете^ гауссова симметричная система единиц, в которой электрические величины выражаются в единицах СГСЭ, магнитные — в единицах СГСМ системы СГС. Диэлектрическая и магнитная проницаемости пустого пространства считаются равными единице.
Наука о плазме бурно развивается силами обширной армии ученых. Объем этой книги не позволил воздать им всем должное. Упомянув же лишь некоторых, можно было обидеть остальных. Поэтому мы решили не давать ссылок на имена, за исключением тех случаев, когда они в научной терминологии превратились в нарицательные.
Молодая наука о плазме возбуждает сейчас живой интерес в широких кругах с самым различным уровнем подготовки. Мы надеемся, что среди них наша книга найдет своего читателя.
Автор выражает глубокую благодарность своим друзьям и товарищам по работе: С. И. Брагинскому, А. А. Ве-денову, Е. П. Велихову, В. П. Демидову, Е. К. Завой-скому, Б. Б. Кадомцеву, И. А. Ковану, В. И. Когану, М. А. Леонтовичу, Б. И. Патрушеву, Л. И. Рудакову, В. Д. Русанову, Р. 3. Сагдееву и В. Д. Шафранову, постоянному общению и многократным дискуссиям с которыми он обязан всеми своими познаниями в физике плазмы. Т. Д. Кузнецова оказала неоценимую помощь в иллюстрировании.
1961 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора.................... 3
Плазма — четвертое состояние вещества .... 5
Как получается плазма .......... 12
Диагностика плазмы ........... 15
Квазинейтральность и разделение зарядов .... 21
Поляризация плазмы ............ 25
Газовый разряд ............. 27
Термодинамика плазмы .......... 29
Элементарные процессы ........... 37
Плазма и излучение ............ 39
Равновесие и стационарное состояние ионизации ... 42
Плазма как проводящая жидкость ....... 46
Диффузия поля и диффузия плазмы....... 52
Применения модели проводящей жидкости .... 52
Тороидальные магнитные ловушки ...... 55
Электромагнитные насосы и ускорение плазмы ... 57
Магнитогидродинамические течения ....... 59
Модель двух жидкостей .......... 61
Проводимость плазмы в магнитном поле ..... 65
Плазма как система независимых частиц ..... 67
Дрейфовое движение ............ 69
Электрический дрейф.......... . 71
Сохранение магнитного момента ........ 74
Адиабатические ловушки .......... 75
Дрейф в неоднородном поле ......... 78
Поляризационный дрейф .......... 82
Вращающаяся плазма ........... 84
Ток намагничивания ............ 85
Квазигидродинамическое приближение ..... 87
Гидромагнитная неустойчивость плазмы ..... 89
Неустойчивость пинча ........... 93
Стабилизация вмороженным магнитным полем ... 95
158
Перестановочная, или желобковая, неустойчивость ... 97
Диффузия противоположных полей........ 99
Колебания и волны в плазме.......... 103
Электростатические плазменные колебания ... 106
Электростатические колебания с участием ионов ... 109
Колебания плазмы в магнитном поле...... 111
Дисперсия близ циклотронных частот ...... 114
Косые волны и общая классификация колебаний . . 117
Прохождение радиоволн через плазму ..... 118
Плазменные резонаторы и волноводы....... 124
Затухание и раскачка колебаний ......... 127
Ударные волны в плазме .......... 131
Случайные процессы............ 132
Прогулка «пьяницы» ............ 134
Пробег и сечение столкновения ........ 135
Столкновения с нейтральными частицами..... 136
Кулоновские столкновения ......... 140
Установление термического равновесия ..... 144
Процессы переноса в магнитном поле ...... 145
Амбиполярная диффузия ........... 147
Современный плазменный эксперимент ...... 149
Послесловие академика Р. 3. Сагдеева........ 152
Цена: 150руб.
